基于一种改进PSO的移动机器人路径规划

提出了基于一种改进微粒群优化算法的移动机器人在已知环境信息下的路径规划方法。通过对算法中微粒的速度进化方式的改进，使算法能有效地对搜索空间进行搜索，避免陷入过早收敛，此外还将边界约束、静态避障和最短路径这3个条件表示成一个简单的适应度函数，使整个优化过程满足路径规划的任务要求。最后，通过仿真取得了很好的效果，证实了方法的可行性和有效性。     

Array Antenna Pattern Synthesis Based on Selective Levy Flight Culture Wolf Pack Algorithm

基于选择性莱维飞行文化狼群算法的阵列天线方向图综合

王停*^1,2, 唐海林², 于跃宝²,郑斌², 刘慧娟³

(1.河北工业大学 电子信息工程学院,天津 300401;

2.中国人民解放军93756部队,天津 300000;

3. 天津广播电视电影学院 影视技术系,天津 300112）

摘 要：

针对传统智能方法在方向图综合中易于早熟和局部寻优能力不足等缺陷,在文化狼群算法(CWPA)的基础上,设计一种基于选择性莱维飞行的新的狼群算法-莱维文化狼群算法（LCWPA）。新算法利用文化算法在寻优过程中的良好整体管理能力和莱维飞行能够有效提高种群多样性的特点,明显提高了搜索效率。然后将其应用于阵列天线方向图综合。仿真结果表明,在多零点和低旁瓣约束情况下新算法均可取得良好的优化效果,而且该算法相对于量子粒子群算法（QPSO）,粒子群算法（PSO）和遗传算法（GA）来说,在方向图综合中速度和精度更有优势,有很好的推广价值。

关键词： 阵列天线;方向图综合;莱维飞行;狼群优化算法

     

基于优化蚁群算法的电缆敷设路径规划

针对基于传统手工设计的电缆敷设存在误差大和效率低等问题,将蚁群算法优化的计算机辅助设计应用到电缆敷设路径规划中.利用蚁群算法在复杂线路中多端点的线路计算优势,解决电缆敷设的最短路径问题.同时,本文将电缆敷设路径平面化,进一步利用Gompertz函数从信息素限定和挥发因子自适应调整两方面进行优化,提高了蚁群算法的收敛速度和全局性.仿真实验表明,优化的蚁群算法在变电站数字化三维电缆敷设过程能够快速得出最短电缆敷设路径,节省人力物资成本,提高了设计精度.     

自主水下潜器全局规划及其仿真方法研究

应用遗传算法设计出二维/三维全局规划器,用于解决自主水下潜器在大范围海洋环境中自主全局路径规划的问题.规划空间采用栅格法离散建模,染色体采用十进制可变长编码方式,基于领域知识设计了初始种群生成算法和五种遗传算子;基于三维建模软件与视景技术建立了半实物虚拟仿真系统,通过设计不同的使命案例对全局规划算法进行了仿真验证.结果表明:该规划算法具有路径描述简单清晰、算法收敛速度快、求解效率高的特点,满足了使命规划的安全性和可行性要求.     

一种基于预测信息的时间依赖网络路径规划算法

对时间依赖路网最短路径规划算法的研究是车辆动态导航技术领域研究的热点之一。针对最小时间规划算法存在的不足,在研究SPFA（ShortestPathFasterAlgorithm）静态规划算法的基础上,结合两种算法的优点,提出了一种改进的基于路况预测信息的最小时间路径规划算法,并通过实例进行了验证。结果表明,新算法能够提供实时、高效、预测性强的规划路径,在城市交通中能较好满足用户需求。     

机器人避开多随机障碍物的路径规划遗传算法

针对当前路径规划中存在的诸多问题,提出了基于遗传算法的机器人避开多随机障碍物的路径规划方法。首先提出障碍物环境的神经网络模型,并利用该模型建立机器人动态避碰路径与神经网络输出的关系,将需规划路径的二维编码简化成一维编码,并把动态避碰要求和最短路径要求以及边界约束条件融合成一个适应度函数。通过对该算法进行实验仿真,证明该方法具有良好的动态避障性能,是有效和正确的。     

基于粒子群免疫优化算法的足球机器人路径规划

为提高PSO算法的性能,引入免疫算法中浓度调节机制的“抗体浓度选择”策略形成粒子群免疫算法,利用该算法对足球机器人进行路径规划,使足球机器人从给定点到目标点可以有效地躲避障碍物并且得到一条最短路径。实验结果表明,该算法具有高效的全局搜索能力和良好的收敛稳定性。     

基于改进遗传算法的输电网优化规划

针对传统电网规划方法往往只能提供一种规划方案的缺点,提出用遗传算法进行输电网规划,根据输电网规划的特点,对遗传操作进行了改进设计,算例分析表明,该法可获得一批最优、次优的规划方案,结果令人满意.     

基于人工鱼群遗传算法的 DNA 编码优化

针对DNA计算中的编码序列设计问题,分析DNA编码序列设计的目标和需要满足的约束条件,从中选择适当的约束条件,给出评估公式,提出人工鱼群遗传算法生成有效的DNA编码序列。经实验结果表明,所述算法比遗传算法及遗传粒子群算法产生的DNA编码序列质量更加稳定可靠。     

基于粒子群遗传混合算法的配电网无功规划

提出了一种基于粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)相混合的配电网无功规划算法。该算法利用遗传算法收敛效果好和粒子群算法收敛速度快的特点,计算结果表明:该算法是收敛的、有效的。     

基于遗传模拟退火算法的钢桁架结构优化设计

将遗传算法(GA)的全局寻优性能好和模拟退火算法(SA)的局部搜索能力强的优点相结合,提出了用于钢桁架结构离散变量优化设计的遗传模拟退火算法(SAGA).以十杆桁架为例对此算法进行了数值实验,并将实验结果与其他优化方法相比较.算例结果表明,遗传模拟退火算法的寻优概率是100%,平均进化代数为35代,其稳定性和求解效率均高于改进的遗传算法.实验结果显示,遗传模拟退火算法在整体搜索同时,采用退火操作进行局部搜索,提高了算法的局部搜索能力,有效克服了遗传算法迭代缓慢的缺点,把遗传模拟退火算法用于钢桁架离散变量的优化设计中是行之有效的.     

地球物理资料非线性反演方法讲座（十） 粒子群反演方法

绝大多数地球物理反演问题是非线性问题。近年来,非线性反演方法的研究和应用,都有了一定的进展,涌现了许多新的反演方法,引起了人们的重视。本讲座类比遗传算法和模拟退火等智能随机非线性反演方法寻优思想之后,在前人工作的基础上,详细地介绍了我们首次在地球物理资料反演中付诸实现的一种新的非线性反演方法——粒子群反演算法。文中以地震波阻抗数值模拟和实际资料为例,说明了该方法的可行性及有效性。     

基于改进蚁群算法对最短路径问题的分析与仿真

使用传统蚁群算法求解图的最短路径问题时,随着节点的增加会出现搜索速度变慢且易于陷入局部最优解.针对这个问题,提出一种改进的蚁群算法,通过引入搜索方向和搜索热区机制提高算法的搜索性能.仿真实验证明：改进的蚁群算法较传统的蚁群算法具有更高搜索速度且容易得到全局最优解.     

入侵检测模型中检测器的改进与优化

针对检测器算法收敛速度慢并且容易陷入早熟的缺点,依据传统的GA理论模型,引入了检测器冗余优化概念,利用均匀设计抽样理论,给出了一种检测器优化方案.对遗传算法中的交叉遗传算子进行了重新设计,对染色体的相似度及其相关内容进行了改进并使之与检测器冗余建立关联,得到了局部搜索策略和一种冗余数求解新方法.仿真实验表明,此改进方案...     

基于GA-PSO算法焊接机器人路径规划研究

焊接机器人在制造业中有广泛的应用。在焊接任务中通常有许多焊接接头,合理地规划焊接路径使其穿过这些焊接接头,对焊接效率的提高有积极的影响。传统的手工路径规划技术可以有效地处理少量焊接接头,但当焊接节点数目较大时,很难获得最优路径。传统的手工路径规划方法耗时长、效率低,不能保证最优。遗传粒子群优化算法（GA-PSO）基于遗传算法（GA）和粒子群优化算法（PSO）的优点来解决焊接机器人的路径规划问题。仿真结果表明,该算法具有较强的搜索能力和实用性,适用于焊接机器人路径规划。     

基于偏好粒子群算法的移动机器人路径规划

针对粒子群算法收敛速度快,但易陷入局部最优的问题,提出一种基于偏好粒子群算法的移动机器人路径规划方法.在对障碍物环境建模的基础上,根据避障偏好利用粒子群优化算法规划出全局最优路径.为避免搜索过程中算法陷入局部最优,采用深度优先搜索策略,保持了种群的多样性,提高了算法的搜索能力.实验结果表明:该方法能够有效地避开障碍物,并且获得较好的路径规划效果.     

改进的群集智能优化算法在任务排序中的应用

针对集成设计过程中用遗传算法进行任务排序的执行效率、收敛性等问题,考虑任务之间耦合关系对任务执行结果的影响,对遗传算法进行改进,并结合粒子群算法,提出了一种优化算法。并用实例进行了验证,结果表明该算法收敛速度快,结果稳定。对于不同的初始种群,结果都能找到全局最优解。     

基于二进制粒子群算法的移动机器人路径规划

由于用PSO进行机器人路径规划的研究尚局限于用连续模型规划连续描述的环境中的路径,使算法受到一定的局限性.为此,研究了一种全新的基于栅格法的机器人路径规划二进制粒子群算法.首先用栅格法描述机器人工作环境,在此基础上,将机器人路径表示为粒子位置的二进制编码,并以路径长度为适应值,产生初始种群后,再对粒子位置和速度进行更新,经过多次迭代,即可获得从起始点到目标点的一条全局最优路径.该方法模型简单,算法复杂度低,收敛速度快,计算机仿真实验证明了该方法的有效性和先进性.     

PSO和GA在阵列天线波束赋形中的应用

将粒子群优化算法和遗传算法应用于阵列天线的波束赋形问题中，用MATLAB编制程序分别对10元直线阵和31元圆环阵进行赋形计算，得到了预期的方向图，得出了这两种优化算法在阵列天线波束赋形问题中的优缺点，在计算圆环阵时尝试引入了修正的波恩斯坦多项式以减少需要优化的变量，并结合工程上的需要，用粒子群优化算法给圆环阵赋行计算得到了主波瓣是平顶的方向图。     

选择满意乘车路线的网络方法

针对2007年全国大学生数学建模竞赛B题"乘公交,看奥运"提出的公交线路选择问题,讨论了任意两个公交站点间乘车路线的选择问题,分别按照换乘次数最少、时间最短和费用最少的原则,采用求有向网络中任意两点之间最短路的矩阵算法以及指定两点间最短路的Dijkstra算法,对问题进行求解,得到了比较理想的结果.